Электростанция в космосе. Тихоходки и радиация. Продление Индженьюити. Новости QWERTY №297
Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал Кверт. Меня зовут Владимир. Солнечную энергию можно собирать не только на поверхности Земли, но и в космосе. Нужно только построить огромную площадку или парус из фотоэлементов под пару километров в диаметре на орбите, на геостационарной орбите, чтобы электростанция постоянно находилась над одной и той же локацией на Земле и передавала энергию гигаватт по направленному лучу.
Луч генерируется микроволновым излучателем довольно большого диаметра. Приёмник на земле работает по обратному принципу. Вот эти птицы, конечно, зря тут летят; доставить тонны солнечных панелей, поддерживающих ферм и даже сборщиков на орбиту мы вроде бы сможем, но есть один нюанс, который, как оказалось, до сих пор не решён на 5 баллов — это компенсация вращения Земли для всей станции, чтобы она поддерживала ориентацию солнечных панелей прямо на солнце.
Соответствующее изменение направления передающей антенны должно быть таким, чтобы она смотрела точно на Землю в одну и ту же точку. Надёжность механизма, управляющего передающей антенной, должна быть максимальной, чтобы энергия не отправилась гулять по всей поверхности. Шарниры - рабочая история, но, учитывая потребность в постоянном движении и не идеальные условия космоса, недружелюбные к механике, стоит выбрать другой вариант.
Собственно, один из стартапов и предложил решение проблемы: если шарнирная механика работает ненадёжно, нужно от неё отказаться. Излучатель, который предложила компания, умеет фокусировать луч в любом направлении, вне зависимости от того, как расположен сам излучатель. Ограничения касаются вроде бы только торцов цилиндра, а именно такую форму и имеет сам излучатель. Пока что эксперименты проводились в лаборатории, информация известна только из пресс-релиза.
Сообщается о высокой точности позиционирования луча и поддержании заданного размера пятна контакта. Размер самого излучателя – 50 см. Данных о его характеристиках и принципах функционирования, к сожалению, пока нет. Возможно, используется нечто подобное, рассказанное на вот этом теде. Ссылку оставлю в описании. За разработкой следит космическое агентство Великобритании, поэтому с надёжностью всё должно быть неплохо. Возможно, в обозримом будущем мы всё-таки увидим первые космические солнечные электростанции.
Да, не сфера Дайсона, но не всё сразу! Зато сразу все самые интересные новости науки за предыдущую неделю вы можете увидеть прямо сейчас в нашем выпуске. И как об все ссылки на источники и подробности в [музыка] описании.
Миссия Инти первого марсианского вертолёта, хоть и завершилась 25 января, да не совсем первый внеземной дрон, совершил 72 полёта вместо запланированных пяти, проработал на поверхности Марса более тысячи марсианских дней вместо месяца и получил повреждение лопасти во время последнего полёта, не позволяющее ему более подниматься в воздух. Тем не менее инженеры НАСА приняли решение не выключать Марсол. Он продолжит собирать данные в своём стационарном положении в кратере озера на холмах Ленура, как окрестили место его последней стоянки.
После того как марсоход Персеверанс покинет эту локацию, связь с инженю для земли прервётся. Но путь Линер не закрыт навечно. Когда-нибудь другой ровер за 20 лет соберёт, что он соберёт. Марсол обновили программное обеспечение, и теперь он будет включаться каждый день, делать чекап всех своих систем, подзаряжать аккумуляторы, фотографировать местность и замерять температуру всеми своими датчиками.
Его памяти хватит на 20 лет таких измерений, и если его не засыпет песком, то он будет всё это время служить стационарной метеорологической станцией. И когда-нибудь, получив эти данные, мы сможем увидеть характер изменения песков, погоды и другие явления, характерные для этой локации. Так что до свидания, Инженити, а не прощай!
Мы заметили, что вы очень любите новости про тихоход и часто отдаёте свои голоса за них в голосовании за самую интересную новость. Поэтому мы не смогли пройти мимо ещё одного исследования, связанного с тихоходками. Не будем останавливаться на том, что это лучшие выживальщики нашей планеты: выдерживают 8 часов жидкого гелия, час в кипятке, открытый космос или наоборот вле под 6000 атмосфер, десятки лет в ангидрозе и дозу радиации в тысячи раз более сильную, чем убивает человек.
Про ангидроз и белки, которые помогают клеткам пережить осмотический стресс, мы рассказывали буквально пару-тройку выпусков назад. А сейчас появились данные о том, как тихоходки умеют выдерживать умопомрачительное: геном не обладает иммунитетом от повреждений ионизирующим излучением. ДНК тихоход повреждается, но в опасных условиях они быстро ремонтируют повреждения.
По сути, они увеличивают производительность многих генов, отвечающих за репарации ДНК. У тихоход быстро повышается уровень производных от экспрессии этих генов — это различные ферменты, нацеленные на восстановление потерянных или повреждённых участков ДНК, на операции по разрезанию и склеиванию ДНК. Кстати, если у бактерий повысить экспрессию таких генов, то и их защита от радиации значительно увеличивается.
Количество таких продуктов ремонтных ферментов накапливаются, оно максимальное среди всех животных относительно их миниатюрных размеров тел. Конечно, возможно, эти знания помогут в перспективе разработать новые препараты для защиты от радиации. Чуть больше подробностей: один новый обнаруженный у тихоход белок TDR1, восстанавливающий ДНК, плотно взаимодействует с ней и, возможно, уплотняет её, тем самым сохраняя структуру хромосом до тех пор, пока не произойдёт ремонт ДНК.
Как оказалось, если его хорошо экспрессировать, то он повышает устойчивость к препаратам, имитирующим облучение. А вот это уже можно отдавать в прикладную медицину. С другой стороны, интересно, а что же в процессе эволюции привело тихоходок к тому, что они разработали такой эффективный механизм защиты от радиации? Напишите, что вы об этом думаете в комментариях, а вдруг тихоходки и правда пришельцы из других миров?
Множество препаратов исследуется на предмет способности отсрочить старение или продлить жизнь. Ряд веществ уже способны продлевать жизнь мышей примерно на 20%. Да, опыты в основном сейчас ставятся на грызунах. И вот появился ещё один возможный способ немного увеличить эту цифру: это внеклеточные везикулы — миниатюрные пузырьки, которые клетки нашего организма выделяют в окружающую их среду, чаще всего в жидкости: кровь, мочу, слюну, даже в грудное молоко. Среди них есть миниатюрные, среди миниатюрных; их размер меньше 200 нм и содержатся они в плазме крови.
Плазму крови можно взять у молодых мышей, затем из очищенной плазмы выделить малые внеклеточные везикулы и сконцентрировать их в растворе до уровня, характерного для естественной крови. А затем учёные брали пожилых мышей определённой генетической линии и либо вливали им плацебо, либо добавляли в плацебо раствор с внеклеточными везикулами от молодых мышей.
Группа, получавшая раствор с везикулами, прожила в среднем почти на 23% дольше, чем обычные мыши из той же самой линии, но не претерпевшие никаких вмешательств. Максимальный прирост составил 50% у одной из мышей. Более того, внешний вид, состояние шерсти, состояние отдельных тканей и органов у экспериментальных мышей были лучше.
Ещё один аргумент в пользу микровезикул: вырабатываемый организмом и циркулирующий в кровотоке, они не вызывают токсических, аллергических и даже иммунологических реакций. А значит, могут подходить совершенно разным людям. Естественно, после дополнительных исследований по безопасности. Вот в этом контексте и однозначно с ними гораздо удобнее работать, чем с теми же теломерами, для внедрения которых требуются различные генетические модификации.
Интересно, что омолаживающий эффект переливания молодой крови известен давно, но факторы, стоящие за этим, были ясны не до конца. В основном исследовали, сосредотачиваясь на белках крови. Новое исследование показывает, что в основном молодые микровезикулы увеличивают митохондриальную массу и усиливают митохондриальные функции для повышения поставок АТФ. С возрастом деградация митохондриальной функции становится большой проблемой, с которой и могут помочь микровезикулы.
Ну то есть, Long Story Short, скорее всего будут переливать не всю кровь для омоложения, а некоторые её компоненты. Ну, в частности, вот малые внеклеточные везикулы. Очень интересно будет понаблюдать за рынком, который сформируется вокруг вот этого процесса.
Мы часто рассказываем про графен — монослой углерода, двумерный материал толщиной в один атом. Он обладает рядом уникальных свойств и не раз удивлял своей прочностью, умением становиться сверхпроводником или диэлектриком, сворачиваться в нанотрубки и многим другим. Графен уже прочно вошёл в промышленное производство. Теперь же химики синтезировали новый двумерный наноматериал, на этот раз из золота. Назвали его, видимо, поддерживая какую-то традицию, Голден.
Синтез проводили так: сначала взяли многослойный материал из титана, кремния и углерода, его нагрели вместе с золотом. При этом атомы кремния заменили на атомы золота, образовав слоёную структуру. Далее материал подвергли обработке рядом реагентов, некоторые обычно используются для травления. Это позволило избавиться от титана и углерода, а некоторые использовали для стабилизации золота. Всё это и позволило получить двумерное золото. Все слои были пока что идеальными, но некоторые были толщиной ровно в один атом.
Что по свойствам, мы пока не знаем, для этого нужно время. Возможно, это будет пустышка, а возможно, он найдёт своё применение. Предполагается, что при работе с диоксидом углерода, с его концентрацией или выделением, или при производстве водорода. Так-то наночастицы золота уже имеют широкое применение для нанороботов, для медицины и для химии. Посмотрим.
Теперь и на Голден. Лучшей новостью предыдущего выпуска вы признали новость про то, что учёные создали методику, по которой можно проверить наличие квантовой гравитации при помощи нейтрино. На первом этапе её применили для атмосферных нейтрино. Неожиданно, не получили данных, поскольку время их жизни слишком мало, чтобы быть подвергнутыми воздействию квантовой гравитации.
На следующих этапах учёные проведут измерение космических нейтрино, путешествующих на миллиарды световых лет, и будут искать отклонения в их квантовых состояниях. Речь здесь идёт о том, что нейтрино как частица имеет три разновидности: электронная, мюонная и тау-нейтрино. Точнее, при рождении — это как бы сразу три частицы, находящиеся в суперпозиции.
В отдельный момент времени мы наблюдаем какую-то одну разновидность, и это состояние меняется во время путешествия нейтрино. Это называется нейтринные осцилляции. Из-за подтверждения этого явления в 2015 году присудили Нобелевскую премию. Такое поведение с осцилляцией может сохраняться на протяжении многих сотен тысяч километров.
Это — квантовая когерентность, экспериментов когерент — из-за неидеальных технологий, а не из-за квантовой гравитации. Но наблюдая за космическими нейтрино с огромным пробегом и с нарушенной когерентностью, мы можем сказать, что мы всё же её квантовую гравитацию обнаружили.
Ну что ж, а на этом на сегодня всё. Большое спасибо вам за просмотр! Переходите в комментарии, оставляйте своё мнение об этом выпуске, а также не забудьте проголосовать за самую интересную новость в нашем Telegram-канале. И до скорых встреч! Пока! [музыка] [музыка]